ABSTRACT

The Deer Lake Basin in western Newfoundland is of Late Devonian to Permian (?) age and was formed by localized transtension, associated with dextral strike slip along the Cabot Fault zone. The basin infill is dominated by clastic sediments deposited in an alluvial to lacustrine environment. The stratigraphy and architecture of the basin have been studied extensively by surface mapping, though the absence of seismic data has limited interpretation of the depth structure. There is current interest in re-evaluating the petroleum potential of the Deer Lake Basin as part of a study of Palaeozoic sediments bordering and underlying the Gulf of St. Lawrence. Most of the activity in the Deer Lake Basin has focused on the northwest portion where the Lower Carboniferous (Viséan) sediments of the Deer Lake Group outcrop. The Deer Lake Group forms a gentle synform, whose axis trends roughly northeasterly, paralleling the trend of the Cabot Fault. The depth extent of the Deer Lake Group sediments has been inferred from geological mapping and gravity and magnetics, though the sparse data sets have called these interpretations into question. The Centre for Earth Resources Research, in cooperation with Vinland Petroleum, acquired and processed seismic data along two test lines in the northwest portion of the basin. The objectives of the surveys were threefold: i) to determine appropriate acquisition parameters for high resolution seismic surveying in this region; ii) to determine the thickness and structure of the Deer Lake Group; and iii) to determine the nature of the “basement” to the Deer Lake Group in this part of the basin. The first line (line 1) was a short (~2 km) test along the axis of the synform near Reidville. Although successful in imaging the internal structure and thickness of the Deer Lake Group, it was too short to reveal any lateral structure and had insufficient source energy to image the deeper sediments in the basin. The second line (line 2 - ~12 km) along Paddy’s Reef Road traversed the east limb of the synform. This line provided good images of the Deer Lake Group and underlying structures.

There are several significant features seen in the data. There is a clear change in the reflective character of the sediments on both lines at about 0.7 s - 0.9 s two-way time (TWT). This is interpreted as the base of the Deer Lake Group. The synformal structure of the basin is well imaged at the southwest end of line 2. A number of high-angle faults, both normal and reverse, intersect the Upper Carboniferous sediments. Many of these faults are associated with an intensely faulted zone at the base of the Deer Lake Group. This zone is directly along strike from the Fisher Hills block of Anguille Group (Tournaisian and older) exposed to the southwest of line 2 and is interpreted as a flower structure developed in Late Devonian to Early Carboniferous time with subsequent burial in the Late Carboniferous, though with evidence of continuing fault activity throughout the whole Carboniferous period. The flower structure and its associated faults provide numerous opportunities both for migration and entrapment of petroleum.

Thermal maturation indicators and geothermal modelling indicate that the lower Deer Lake Group experienced maximum paleotemperatures of 125°C and is well within the oil generation window.

RÉSUMÉ

Le bassin sédimentaire de Deer Lake de la partie ouest de Terre-Neuve est d’âge du Dévonien tardif à Permien (?) et il a été formé par une transtension localisée, se rapportant à un rejet horizontal de faille dextre le long de la zone de la faille de la région de Cabot. Le remblai du bassin est dominé par des sédiments clastiques déposés dans un environnement alluvial à lacustre. La stratigraphie et l’architecture du bassin ont été étudiées de façon approfondie avec la cartographie de surface, même si toutefois l’absence de données sismiques a limité l’interprétation de la structure en profondeur. Actuellement, un intérêt a été suscité pour l’intégration d’une nouvelle évaluation des possibilités de pétrole du bassin Deer Lake à une étude des sédiments du Paléozoïque en limite et sous-jacent le golfe du St-Laurent. La plupart de l’activité du bassin sédimentaire de Deer Lake est axée sur la partie nord-ouest où les sédiments du Carbonifère inférieur (Viséen) du Groupe Deer Lake affleurer. Le Groupe Deer Lake forme une structure synforme douce, avec un axe qui se dirige approximativement vers le nord-est, en parallèle avec la direction de la faille de la région de Cabot. L’étendue de la profondeur des sédiments du Groupe Deer Lake a été présumée d’après les cartes géologiques, gravimétiques et magnétiques, même si la quantité clairsemée des jeux de données remet ces interprétations en question. Le Centre for Earth Resources Research et Vinland Petroleum ont obtenu et traité des données sismiques ainsi que deux lignes d’essai dans la partie nord-ouest du bassin. Voici les trois objectifs de ces levés : i) déterminer les paramètres appropriés d’acquisistion pour effectuer des levés de haute résolution dans cette région, ii) déterminer l’épaisseur et la structure du Groupe Deer Lake et iii) déterminer la nature du “sousbassement” du Groupe Deer Lake dans cette partie du bassin. La première ligne (ligne 1) était un court (environ 2 km) essai le long de l’axe de la structure synforme près de Reidville. Même avec une imagerie par satellite réussite de la structure interne du Groupe Deer Lake, la longueur était trop courte pour dévoiler toute structure latérale et n’avait pas assez de source d’énergie pour effectuer une photographie par satellite des sédiments plus profond du bassin. La deuxième ligne (ligne 2 - environ 12 km) le long de Paddy’s Reef Road traversa le membre est de la structure synforme. Cette ligne donna de bonnes images du Groupe Deer Lake et des structures sous-jacentes. Il y a plusieurs caractéristiques significatives observées dans ces données. Il y a un changement net du caractère de réflexion des sédiments des deux lignes à environ 0,7 s - 0,9 s temps double (TWT). Ceci est interprété comme étant la base du Groupe Deer Lake. La structure synforme du bassin est bien photographié par satellite à la partie sud-ouest extrême de la ligne 2. Un nombre de failles à fort pendage, à la fois normales et inverses, entrecoupent les sédiments du Carbonifère supérieur. Un grand nombre de ces failles se rapporte à une zone très accidentée à la base du Groupe Deer Lake. Cette zone se dirige directement le long du bloc Fisher Hills du Groupe Anguille (Tournaisien et plus ancien) exposé vers le sud-ouest de la ligne 2 et interprété comme étant une structure en fleur développée pendant le Dévonien tardif à Carbonifere précoce avec enfouissement subséquent pendant le Carbonifère tardif, même avec la preuve d’une activité de faille continue pendant toute la période Carbonifère. La structure en fleur et ses failles connexes fournissent de nombreuses occasions pour à la fois la migration et le piègage de pétrole. Les indicateurs de l’évolution thermique et la modélisation géothermique indiquent que la partie inférieure du Groupe Deer Lake a subi des paléotempératures maximales de 125°C et se trouve bien dans la fenêtre production de pétrole.

Traduit par Marie-Louise Tomas

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